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MC多轴运动控制卡学习硬件

目录PMAC控制卡学习(硬件) (3)第一章 PMAC简介 (3)1.1 PMAC的含义和特点 (3)1.2 PMAC的分类及区别 (4)1.2.1 PMAC的分类 (4)1.2.2 PMAC 1型卡与2型卡的主要区别 (4)第二章Turbo PMAC Clipper控制器硬件配置 (5)2.1 Turbo PMAC Clipper控制器简介 (5)2.2 Turbo PMAC Clipper硬件配置 (5)2.2.1 Turbo PMAC Clipper硬件标准配置为: (5)2.2.2 Turbo PMAC Clipper控制器可选附件 (8)2.2.2.1 轴接口板 (8)2.2.2.2 反馈接口板 (9)2.2.2.3 数字I/O接口板 (9)第三章 Turbo PMAC Clipper设备连接 (9)3.1 板卡安装 (9)3.2 控制卡供电 (10)3.2.1 数字电源供电 (10)3.2.2 DAC(数字/模拟转换)输出电路供电 (10)3.2.3 标志位供电 (10)3.3 限位及回零开关 (10)3.3.1 限位类型 (11)3.3.2 回零开关 (11)3.4电机信号连接 (11)3.4.1增量式编码器连接 (11)3.4.2 DAC 输出信号 (12)3.4.3 脉冲&方向(步进)驱动 (12)3.4.4 放大器使能信号(AENAn/DIRn) (13)3.4.5 放大器错误信号(FAULT-) (13)3.4.6 可选模拟量输入 (13)3.4.7 位置比较输出 (14)3.4.8 串行接口(JRS232) (14)3.5 设备连接示例 (14)3.6 接口及指示灯定义 (16)3.7 跳线定义 (19)3.8 Turbo PMAC Clipper端口布置及控制结构图 (23)附件 (26)1.接口各针脚定义 (26)2. 电路板尺寸及孔位置 (35)PMAC控制卡学习(硬件)第一章 PMAC简介1.1 PMAC的含义和特点1.PMAC的含义:PMAC是program multiple axis controller 可编程的多轴运动控制卡。

2.PMAC的特点:PMAC卡是美国Delta Tau公司九十年代推出的多功能运动控制器,能够提供运动轴控制,PLC控制和数据采集等多种功能。

1.2 PMAC的分类及区别1.2.1 PMAC的分类1. PMAC卡按控制电机的控制信号来分:有1型卡和2型卡。

1型卡控制信号为±10V 模拟量,主要用速度方式控制伺服电。

2型卡输出PWM数字量信号,可直接变为PULSE+DIR 信号,来控制步进电机和位置控制方式的伺服电机。

2. PMAC卡按控制轴数来分:有2轴卡(MINI PMAC PCI),4轴卡(PMAC PCI Lite,PMAC2 PCI Lite, PMAC2A-PC/104及Clipper),8轴卡:(PMAC-PCI,PMAC2-PCI,PMAC2A-PC/104及Clipper),32轴卡:(TURBO PMAC和TURBO PMAC2)。

3. PMAC卡按通讯总线形式分:有ISA总线,PCI总线,PCI04总线,网口和VME总线。

PMAC各种轴数的1型和2型卡,都有上述的计算机总线方式供选择。

PMAC除上述板卡形式外,还可以提供集成的系统级产品.有:UMAC,IMAC400,IMAC800 ,IMAC flexADVANTAGE400 ,ADVANTAGE900等。

1.2.2 PMAC 1型卡与2型卡的主要区别PMAC 1PMAC2CPU时钟(缺省)20MHZ40MHZ控制信号形式DAC模拟量PWM数字量双端口RAM选项只有8轴卡不在板在板在板I/O点数16IN 16OUT32IN/OUT +8IN 8 OUT常用接线板ACC8D ACCP ACC8F ACC8S ACC8E第二章Turbo PMAC Clipper控制器硬件配置2.1 Turbo PMAC Clipper控制器简介Turbo PMAC Clipper控制器(Turbo PMAC2 Eth-Lite) 是一款具备全部Turbo PMAC 特征的,用于对成本极端敏感的应用的多轴运动控制器。

这种功能强大的,但是又同时具备结构紧凑和超高性价比优点的多轴运动控制器,标准版本即带有Ethernet 以太网和 RS232 通讯接口以及内置 I/O。

Clipper 控制器不仅采用了一颗完整的Turbo PMAC2-CPU 而且提供了一个四轴伺服或步进控制加32个数字I/O 点的最小配置,控制轴数和I/O还可以扩展。

2.2 Turbo PMAC Clipper硬件配置2.2.1 Turbo PMAC Clipper硬件标准配置为:电路板尺寸是110mm×220mm;80 MHz DSP56303 Turbo PMAC CPU(CPU时钟频率为80MHZ);256k x 24用户SRAM(即静态随机存储器,是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

存储容量为256K,地址线有24条。

);1M x 8 flash mermory用于备份及固件存储;(闪存是一种非易失性存储器,即断电数据也不会丢失。

内存为1M,8条I/O接口。

);RS-232串行接口;(计算机上的通讯接口之一,通常 RS-232 接口以9个引脚?(DB-9)的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。

);100 Mbps以太网接口;(传输速率100Mbps=100/8=12.5MB/s)480 Mbps USB 2.0接口;4通道轴接口电路,每个通道包含:在板模拟量±10V(12位)输出(输出的量为模拟量即为“模拟量输出”。

最常用的地方是电子技术领域,比如DA转换输出的即为模拟电流/电压(连续变化的电流/电压),模拟整流电路输出的也是模拟量。

);在板脉冲加方向数字输出;3通道差分/单端编码器信号输入(差分信号:差分传输在两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。

差分信号传输的是两根信号之间的电平差。

单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差。

);5个标志信号输入(限位,回零,报警等),2个标志信号输出;UVW TTL-level霍尔传感器输入(霍尔效应是电磁效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的平行于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。

这个电势差也被称为霍尔电势差。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,用途有:检测磁场或磁特性,位移测量,力测量,角速度测量,线速度测量等。

TTL电平信号(TTL-level)是一种采用二进制规定表示的数据信号,TTL 的电源工作电压是5V,所以TTL的电平是根据电源电压5V来定的,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

)。

50针IDC接头的放大器/编码器接口(IDC即Internet Data Center,即互联网数据中心是基于Internet网络,为集中式收集、存储、处理和发送数据的设备提供运行维护的设施基地并提供相关的服务。

IDC提供的主要业务包括域名注册查询主机托管(机位、机架、机房出租)、资源出租(如虚拟主机业务、数据存储服务)、系统维护(系统配置、数据备份、故障排除服务)、管理服务(如带宽管理、流量分析、负载均衡、入侵检测、系统漏洞诊断),以及其他支撑、运行服务等。

)IDC接头34针IDC接头的标志位接口;4针Molex供电接口(5V, ±12V(±12V仅为模拟量输入或输出时使用), GND);Molex接头PID/陷波/前馈控制算法(PID控制算法是将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成,对被控对象进行控制。

PID控制器(亦称PID调节器)是应用最为广泛的一种自动控制器。

陷波,是电力电子装置在正常工作情况下,交流输入电流从一相切换到另一相时产生的周期性电压扰动。

陷波器是利用压电效应制成的带阻滤波器,它的作用是阻止或滤掉信号中有害分量对电路的影响。

前馈控制指通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势,正确预计未来可能出现的问题,提前采取措施,将可能发生的偏差消除在萌芽状态中,为避免在未来不同发展阶段可能出现的问题而事先采取的措施,是在企业生产经营活动开始之前进行的控制,是一种开环控制。

);32个通用TTL电平I/O点(方向可控):16位复用端口,支持Delta Tau的I/O附件(系统在复用端口上进行通讯,只对输入的信息进行字符匹配,不对网络数据进行任何拦截、复制类操作,所以对网络数据的传输性能丝毫不受影响。

);16位Opto端口,支持Opto-22类型设备(OPTO22是PAC产品之一,由美国opto22公司生产制作,目前全球唯一提供终身保用承诺的工控产品。

)。

2路手轮端口,每路包含:正交编码器输入;脉冲(PFM或PWM)输出(开关电源的控制技术主要有三种:(1)脉冲宽度调制(PWM);(2)脉冲频率调制(PFM);(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)。

脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。

PFM:(Pulse?frequency?modulation)?脉冲频率调制是一种脉冲调制技术,调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。

由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM)。

2.2.2 Turbo PMAC Clipper控制器可选附件2.2.2.1 轴接口板ACC-1P- 4 通道轴扩展接口板,反馈和I/O扩展接口板;ACC-8ES- 4 通道模拟量输出接口板;ACC-8FS- 4 通道数字PWM输出接口板。

(接口板主要用途:1.通过并口线与电脑并口连接,输出部分电机驱动器连接,即可用电脑直接控制电机的运动,支持MACH、KCAM等软件2. 有功率输出接口,且每个功率输出都可以分别用不同的电压控制,最高控制电压100V。

其中主轴并口为PWM调速控制,可在MACH3软件中实现调速控制,继电器控制并口可接MACH3软件中控制开关;2.有限位和急停接口,简单的连接两根线就可以实现限位和急停功能,并且限位和急停接口都有光耦与并口隔离。

)2.2.2.2 反馈接口板ACC-1P- 4 通道轴扩展接口板,反馈和I/O扩展接口板;ACC-51S- x4096高分辨率正弦编码器细分板;ACC-8TS- ACC-28B附件的高分辨率模拟量输入扩展接口板。

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